(57)【要約】      （修正有）【課題】支援装置を開発するため人体各部の位置を計測すると共に各部の様々な生体情報を取得する計測システムを提供する。【解決手段】身体各部の所要個所に取り付けられる位置センサ、圧力センサ及び温度センサと、信号処理回路と、送受信回路とを有する生体情報取得センサ部と；送受信回路と、信号処理回路と、該センサ群からの信号を処理する信号処理回路と、電源と、メモリと、送受信回路とを有するデータ集積部と；送受信回路と、信号処理部・制御回路と、介護支援機器・ロボット・環境制御機器とを有する一方の外部機器と；送受信回路と、動作解析用データベースとを有する他方の外部機器とから成り、該センサ部からのデータをワイヤレスで該データ集積部とやりとりし、該データ集積部からのデータを該外部機器とでやりとりする人体部位位置および生体情報計測システム。【選択図】図２
2005121427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体各部の所要個所に取り付けられる生体情報取得センサ部と、該センサからの信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路に接続される送受信回路とから成り、該センサ部で計測された生体情報を集積して外部機器に送信するデータ集積部とを有する人体部位位置及び生体情報計測システム。
【請求項２】
該生体情報取得センサ部を取り付けられる人体各部の三次元的位置、圧力等の生体情報を計測する請求項１記載の人体部位位置及び生体情報計測システム。
【請求項３】
該生体情報取得センサ部への動力供給と、該センサ部からのデータ取得をワイヤレスで実施する請求項１記載の人体部位位置及び生体情報計測システム。
【請求項４】
該各種センサからの信号を処理する信号処理回路と、該データ集積部との通信処理をする送受信回路とから成る生体情報取得センサ部とを有する請求項１記載の人体部位位置及び生体情報計測システム。
【請求項５】
該生体情報取得センサ部への動力供給とセンサからのデータ取得処理の送受信回路と、データ処理を行なう信号処理回路と、電源と、データを保存するメモリと、外部機器へのデータ送受信を行なう送受信回路とから成るデータ集積部とを有する請求項１記載の人体部位位置及び生体情報計測システム。
【請求項６】
該生体情報取得センサ部を位置センサ、圧力センサ及び温度センサとして成る請求項１〜５記載の人体部位位置及び生体情報計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人体部位位置及び生体情報の計測システムに関し、更に詳しくは支援装置を開発するため人体各部の位置を計測すると共に各部の様々な生体情報を取得する計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、脳卒中による片麻痺（半身麻痺）者は、約８８万人いると言われている。重度になると寝たきり状態になるが、軽度から中等度の片麻痺者は、介護者の支援或は介護機器を使うことで在宅での生活が可能となる。よく使われている介護機器に、ベッドから車椅子への移乗動作を支援するものがある。しかし、これらの装置は、片麻痺者の残存能力に関係なく、単に人を物の様に移動させている。
【０００３】
加齢により立ち上がりが困難になる場合が多い。立ち上がり易くするため、トイレの便座や椅子の座面が持ち上がる装置等が開発されている。椅子の場合は、圧縮された窒素ガスにより座席が部分的に持ち上がる様に構成されているものも提案されている。しかし、世の中の全てのトイレや椅子等にこの様な装置が装備されることは考え難い。携帯型の立ち上がり支援装置を開発するためには、時々刻々と変化する立ち上がり過程での身体の状態を計測する必要があり、しかも簡便な方法で計測しなければならない。
【０００４】
そのため、人体部位の位置計測装置が必要とされるが、従来の計測装置としては、赤外線カメラやCCDカメラ等の画像処理を用いたもの、或は磁気を用いたものがある。
【０００５】
又、生体情報計測方法には、例えば足底に加わる圧力を測定して体重心を計測する装置がある。
【０００６】
人体部位位置及び生体情報の計測システムとしては、
【特許文献１】特開平５−２２３５５５（人体形状計測法）、
【特許文献２】特開２００３−２４３０４（三次元モデリング装置）、
【特許文献３】特開２００２−８８５５３（特に裸体に成ることなく人体の三次元画像及び採寸を得る方法及び装置）、
【特許文献４】特開２０００−８３９２８（体形測定装置、寝具の選択装置及びその方法）等が挙げられる。
【０００７】
更に、非特許文献としては、
【非特許文献１】ＶＩＣＯＮ社のＭｏｔｉｏｎ  Capture、
【非特許文献２】Ｐｏｌｈｅｍｕｓ社のＦａｓｔｒａｋ、
【非特許文献３】ニッタ社の圧力分布測定システム等が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これら特許文献記載の発明に係るものは、いずれも人体を固定し、周囲からカメラ等を用いて人体形状を測定するものである。
【０００９】
又、非特許文献に於いて提案されている赤外線カメラ方式では、人体に赤外線反射マーカや発光ダイオード等を取り付け、それらの位置をカメラで測定し、画像処理によって位置を算出する。三次元空間での位置を測るためには、三角測量の原理を用いるので最低２台以上のカメラにより測定する必要がある。しかし、マーカが身体で隠される場合があるため、実際には６台程度のカメラで計測している。これら装置の問題点は、カメラの撮影する範囲しか計測できないこと、カメラを設置する必要があり、大掛かりになることである。
【００１０】
前述のＰｏｌｈｅｍｕｓ社のＦａｓｔｒａｋの磁気を用いた装置は、磁気を発生するトランスミッタ部と磁気を検出するレシーバ部とから構成されており、身体にレシーバを取り付けることでトランスミッタ部からの相対的な空間位置を検出する。しかし、この装置の問題点は、磁気を利用しているため周囲の金属によって影響を受けること、測定範囲が１ｍ程度と狭いこと、レシーバは有線であること、等である。
【００１１】
ニッタ社の圧力分布測定システムは、足裏面にかかる圧力分布を測定することで、体重心位置を算出する。これは、多数の圧力センサが薄いシート上に並べられており、靴底の様な形状のものや数メートル長さのもの等がある。他社の製品も同じ様な構造を有する。これらの計測装置の問題点は、センサと記録装置とを有線で接続しているので、測定範囲が極めて制限されることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、前述の課題を解決するものであり、その第１要旨は、身体各部に取り付けられる生体情報取得センサ部と、該センサ部で計測された生体情報を集積して外部機器に送信するデータ集積部とを有する人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【００１３】
その第２要旨は、センサ部を取り付けた人体各部の三次元的な位置、圧力等の生体情報を計測する人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【００１４】
その第３要旨は、センサ部への動力供給と、該センサ部からのデータ取得をワイヤレスで実施する人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【００１５】
その第４要旨は、各センサからの信号を処理する信号処理回路と、データ集積部との通信処理を行なう送受信回路とから構成されているセンサ部とを有する人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【００１６】
その第５要旨は、センサ部への動力供給とセンサからのデータ取得処理の送受信回路と、データ処理を行なう信号処理回路と、電源と、データを保存するメモリと、外部機器へのデータ送受信を行なう送受信回路とから構成されるデータ集積部を有する人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【００１７】
その第６要旨は、センサ部を位置センサ｛ここで位置とは、距離情報と角度（回転）情報を含むものとする｝圧力センサ及び温度センサとして成る人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【発明の効果】
【００１８】
前述の説明から明らかな様に、この発明に係る計測システムを使用すれば、測定範囲の制限がなくなり、身体各部の位置や生体情報をワイヤレスで取得することが可能となる。その結果、この発明に係る計測システムを使用して人体に応じた機器の制御が可能となる。予想される使用状態例を以下に挙げる。
【００１９】
この発明に係る人体部位位置及び計測システムを利用すると、片麻痺者の力の出し具合や体の位置に応じて、移乗動作を補助する方法を変化させることが可能となる。言い換えると、片麻痺者の残存能力を活かすことができ、日常生活の中で自然とリハビリテーションが行え、生活の質  （ＱＯＬ，  ｔｈｅ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｌｉｆｅ）を高めることが可能となる。
【００２０】
又、加齢により立ち上がりが困難な老人の立ち上がりの支援装置を開発するため、時々刻々と変化する立ち上がり過程に於ける身体の状態を計測が容易となる。
【００２１】
更に、この発明の成果を利用することで、身体動作によって機器が制御できるようになるため、障害のない人にとっても便利な装置の開発が可能となる。
【００２２】
加えて、この発明の成果を利用すると、歩幅や歩行速度等を簡単に計測できるため、視覚障害者が歩く際に障害物位置を知らせる装置も実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
身体各部に取り付けられる情報取得センサ部と、該センサ部で計測された生体情報を集積して外部機器に通信するデータ集積部を有し、該センサ部からのデータ取得をワイヤレスで行う人体部位位置及び生体情報計測システムである。
【実施例１】
【００２４】
図１は、この発明に係る計測システムの生体情報取得センサ部のセンサ群を人体の所要部位に取り付けた人間が椅子に座った状態から立ち上がり支援機器を介して立ち上がる状態を右から左方向に模式的に示す略図である。人体各部の所要箇所に生体情報取得センサ部１０を取り付け、該センサ部１０で計測された生体情報を集積し外部機器３０、４０に通信するデータ集積部２０から構成される。
【００２５】
該センサ部１０は、生体情報取得センサ群１２（位置センサ１２ａ、圧力センサ１２ｂ、温度センサ１２ｃ）と、それに接続される信号処理回路１４と、該信号処理回路１４に接続される送受信回路１６とから構成されている。該信号処理回路１４は、該生体情報取得センサ群からのデータを統合処理する。該送受信回路１６は、データ集積部２０の、送受信回路１６とワイヤレス１８で接続され、該生体情報取得センサ群１２からの生体情報の伝達と、該データ集積部２０からの電力を該センサ部１０に供給する。
【００２６】
該データ集積部２０は、送受信回路１６と、それに接続される信号処理回路１４と、該信号処理回路１４に電源２２と、データ保存のためのメモリ２４と、送受信回路１６とを夫々接続する。該信号処理回路１４は、該センサ群１２からのデータを効率よく送信できる様に圧縮等の処理をする。
【００２７】
該データ集積部２０は、ワイヤレス１８を介して外部機器３０に接続されている。該外部機器３０は、送受信回路１６と、信号処理部・制御回路３２と、介護支援機器・ロボット・環境制御機器３４とを有する。
【００２８】
同じく該データ集積部２０は、ワイヤレス１８を介して他の外部機器４０に接続されている。該外部機器４０は、送受信回路２２と、動作解析用データベース４２とを有する。
【００２９】
該位置センサ１２ａは、地磁気や加速度等を計測して絶対位置を測定するか、或は該データ集積部２０との相対的な位置を測定するか、或は両者を組み合わせるか、いずれかの方法で身体の各部の位置を測定する。
【００３０】
該送受信回路１６は、位置や生体情報の計測データを送信する機能と、該センサ部１０への電源供給を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る計測システムの生体情報取得センサ部のセンサ群を人体部位に取り付けた人間が椅子に座った状態から立ち上がり支援機器を介して立ち上がる状態を右から左方向に模式的に示す略図である。
【図２】図１の計測システムの構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    生体情報取得センサ部；
１２    生体情報取得センサ群；
１２ａ    位置センサ；
１２ｂ    圧力センサ； 
１２ｃ    温度センサ；
１４    信号処理回路；
１６    送受信回路；
１８    ワイヤレス；
２０    データ集積部；
２２    送受信回路；
２２    電源；
２４    メモリ；
３０    外部機器；
３２    信号処理部・制御回路；
３４    介護支援機器・ロボット・環境制御機器；
４０    外部機器；
４２    動作解析用データベース。
【図１】
2005121427.tif 000003
【図２】
2005121427.tif 000004